超声微泡增效超声引导下经皮微波消融治疗的实验研究

重庆医科大学超声影像学研究所（400010）徐金顺 姚元志 徐芬芬 周黎 王志刚

近年来研究发现，超声微泡通过增加超声波的空化效应、机械效应、热效应等，能明显扩大HIFU消融范围并缩短治疗时间，从而增强HIFU的治疗效果。而对MBs增效MWA的报道却很少见。因此，本研究通过离体、在体实验，旨在对自制包裹惰性气体的脂质MBs增强MWA消融肿瘤的疗效进行探讨。

1 资料与方法

MBs制备及表征将一定量磷脂酰胆碱(DPPC)、磷脂酰乙醇胺（DSPE）按一定比例溶解于甘油与PBS（1∶9）混合溶液中，37℃恒温水浴箱内水浴30min。全氟丙烷(C3F8)置换空气后，用YJT-银汞胶囊调合器机械振荡50s，加磷酸盐缓冲液（PBS）至4ml，制得乳白色的脂质包裹氟碳气体的MBs悬液。将MBs悬液保存在4℃冰箱内备用。光镜观察MBs的物理性质，血球计数板测定其浓度，马尔文激光粒径仪检测其粒径及电位。

1.1 实验分组及实验动物、设备 实验分为五组：A组，MWA；B组，MWA+MBs；C组，Flash条件下MWA；D组，Flash条件下MWA+MBs；E组，Flash条件下MWA+磷酸盐缓冲液。

将新鲜离体牛肝组织切成块状、浸泡在生理盐水中，复温脱气30min后待用。纯种新西兰大白兔30只，体重2.0～2.5kg，随机分成5组，每组6只。实验前24h禁食并用8%硫化钠脱去中上腹部体毛。

微波消融治疗系统(南京亿高微波系统工程有限公司)，工作频率2450MHz，水循环冷却天线ECO-100A（长度15cm，直径18G）。Esaote MyLab 90彩色多普勒超声诊断仪(意大利百胜公司)，LA523型线阵探头，频率4.0～13.0MHz。

1.2 统计学>方法 采用IBM SPSS19.0统计软件进行统计分析，各计量资料以均数±标准差(±S)表示，多组均数间比较采用单因素方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MBs理化性质 MBs表面光滑、规整、分布均匀，无明显聚集现象，平均粒径为(1.08±0.57)μm，Zata电位(-0.07±5.74)mV，浓度约为7.65×108个／ml。

2.2 各组靶区灰度值、灰度面积比较 离体牛肝实验中，使用同样的消融参数，造影模式观察A组、B组回声强度无明显增强，C组、D组、E组均明显增强，D组增强最显著。对各组灰度变化进行比较（见附表）：A组与B组无明显差异（P＞0.05），C组大于A、B组（P＜0.05），C组与E组无明显差异（P＞0.05），D组大于C、E组（P＜0.05）。在体兔肝实验结果与此一致，说明高机械指数的Flash键爆破MBs产生了明显的空化效应，并增强了超声显像。

2.3 消融坏死体积比较 离体牛肝消融结束后，各组坏死边界清晰、规整，均呈椭圆形。比较各组凝固性坏死体积（见附表）：A组与B组无明显差异（P＞0.05），C组大于A、B组（P＜0.001），C组与E组无明显差异（P＞0.05），D组大于C、E组（P＜0.001）。在体兔肝实验结果与此一致说明局部注射的MBs造影剂在Flash条件下能明显增加MWA的治疗范围。

3 讨论

对于消融较大的肿瘤，如何提高完全消融率，减少术后残留和复发，是目前临床迫切关注的关键问题之一。

本次研究将MBs与MWA联合，在高机械指数的超声辐照作用下，D组的治疗效果明显优于单纯的MWA组（A组），而对于没有使用超声辐照的B组，其治疗效果与A组没有明显差别。证明单纯MBs并不能增强MWA的治疗效果。然而D组的治疗效果明显增强，说明这一增效作用的产生应该与超声辐照MBs的作用有关。由于超声MBs以磷脂为外壳，内部包裹C3F8惰性气体，具有良好的弹性和生物相容性。在高功率、高机械指数的超声波作用下，MBs呈非线性膨胀、塌缩，交替往复，直至最后破裂。作为外源性空化核，不仅降低了空化效应的阈值，增加了靶区能量的沉积；而且爆破的MBs还能产生高速的微射流和较强的冲击波，造成细胞不可逆性损伤。虽然初步研究取得了较好的实验结果,但尚有不足之处。

附表 离体牛肝实验组间比较(±S)

附表 离体牛肝实验组间比较(±S)

注：与B组比较，▲P＞0.05；与A、B组比较，■P＜0.05；与E组比较●P＞0.05；与C、E组比较，★P＜0.05。

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本次实验只在超声影像和大体观察两个层面进行体外、体内的研究，在接下来的研究工作中将进行微观层面的病理组织学检查，以进一步探讨超声辐照联合MBs造影剂对MWA的增效作用。此外，关于这

一增效作用机制的方面深入研究，也有待进一步探讨。

综上所述，本研究初步证明了自制的MBs造影剂在超声辐照下能够增加局部组织能量沉积，增加MWA的治疗效果，为下一步实验打下基础。但具体增效机制有待进一步探讨。